全釩液流電池具備安全性高、擴(kuò)容性強(qiáng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)、全生命周期成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前商業(yè)化較為成熟的液流電池，在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域大有可為。

優(yōu)點(diǎn)1:安全性高、易擴(kuò)容

鋰電池易發(fā)生內(nèi)部短路而導(dǎo)致自燃，2011-2022年4月，全球34起儲(chǔ)能電站爆炸事件中鋰電池占32起。而全釩液流電池電解質(zhì)離子存在于水溶液中，不會(huì)發(fā)生熱失控、燃燒和爆炸；同時(shí)，電堆、電解液相獨(dú)立，可通過增大電堆功率和電解液來提高儲(chǔ)電量，可擴(kuò)展于百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電站。

(相關(guān)資料圖)

優(yōu)點(diǎn)2:循環(huán)壽命長(zhǎng)、易回收，全生命周期成本低

釩電池壽命長(zhǎng)，循環(huán)次數(shù)可達(dá)10000-20000次；由于釩在電解液僅發(fā)生價(jià)態(tài)變化，基本可以完全回收。釩電池全生命周期成本在0.3-0.4元/Wh，已經(jīng)低于鋰電池(0.5元/Wh)。

優(yōu)點(diǎn)3:釩資源自主可控

截至2021年底，中國(guó)釩資源儲(chǔ)量占全球39%，產(chǎn)量占全球68%，均處全球第一。而鋰資源中國(guó)儲(chǔ)量占比僅7%，資源集中于智利(41%)、澳大利亞(25%)、阿根廷(10%)。

缺點(diǎn)1:初裝成本高為最大缺點(diǎn)

目前釩電池項(xiàng)目投資成本集中在3.8-6.0元/Wh，是目前鋰電池儲(chǔ)能電站的投資成本(約1.8元/Wh)的2倍以上。

缺點(diǎn)2:釩電池高速增長(zhǎng)或拉動(dòng)釩價(jià)上漲

假設(shè)2026年釩電池在新型儲(chǔ)能中占比20%，在保守和理想兩種情形下，V2O5的消耗量約11.6萬噸和18.5萬噸(4小時(shí)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng))。而2021年中國(guó)V2O5產(chǎn)量約13.1萬噸；若釩資源開發(fā)力度不及預(yù)期，釩電池大規(guī)模應(yīng)用將拉動(dòng)釩價(jià)上漲，進(jìn)一步抬升電解液成本。

缺點(diǎn)3:能量密度低、能量轉(zhuǎn)換效率低于鋰電池

全釩液流電池能量密度較低，僅為12-40Wh/kg，低于鋰電池的80-300Wh/kg.釩電池需要用泵來維持電解液的流動(dòng)，因此其損耗較大，能量轉(zhuǎn)化效率為70-75%，低于鋰電池(90%)。

釩電池在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能潛力巨大

麥肯錫預(yù)計(jì)2025年全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能(8小時(shí)以上)累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到30-40GW，2040年將達(dá)到1.5-2.5TW(是目前全球儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)量的8-15倍)。全釩液流電池示范項(xiàng)目運(yùn)行多年、產(chǎn)業(yè)鏈逐步成型、全生命周期成本低，是目前商業(yè)化較為成熟的液流電池，預(yù)計(jì)將在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用廣泛。Guidehouse Insights 預(yù)計(jì)到2031年，全球釩電池每年新增裝機(jī)量將達(dá)到32.8GWh(2022年預(yù)計(jì)約1.6GWh)，2022-2031年復(fù)合增長(zhǎng)率41%。

補(bǔ)貼和鼓勵(lì)資源開發(fā)，技術(shù)驅(qū)動(dòng)降本，釩電池有望高速增長(zhǎng)

政策方面可通過補(bǔ)貼來降低初裝成本，提高擁有釩鈦磁鐵礦的鋼鐵公司產(chǎn)能、加強(qiáng)釩資源開發(fā)來擴(kuò)大釩供給。技術(shù)進(jìn)步及國(guó)產(chǎn)材料替代還將進(jìn)一步降低釩電池成本。2021年釩電池在國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能中裝機(jī)占比不到1%，目前已有多個(gè)釩電池項(xiàng)目在建，我們預(yù)計(jì)2026年中國(guó)釩電池年新增裝機(jī)量達(dá)3.0GW和4.7GW(假設(shè)釩電池在新型儲(chǔ)能中占比20%，保守和理想情況)，2021-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率分別為42%和56%。

風(fēng)險(xiǎn)分析：資源開發(fā)不及預(yù)期導(dǎo)致釩價(jià)上漲風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)更新帶來的降本不及預(yù)期。

（文章來源：光大證券研究）

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